电机及绝缘结构概要(538)

1、技术发展中心：伍尚华时 间：2014年9月VPIVPI主绝缘结主绝缘结 构的优化探构的优化探电索电索电机与绝缘结构概要电机的基本概念及结构电机的基本概念及结构电机的绝缘结构与材料电机的绝缘结构与材料电机的绝缘材料及制造电机的绝缘材料及制造成套电站设备简要成套电站设备简要电机的基本概念电机的基本概念 利用电磁感应原理工作而实现机械能与电能之间利用电磁感应原理工作而实现机械能与电能之间转换的机器转换的机器电机的基本概念及结构电机的基本概念及结构电机的基本概念及结构电机的基本概念及结构电机基本结构电机基本结构 定子：铁芯定子：铁芯+线圈线圈转子转子: 旋转轴旋转轴+磁极磁极机座外壳机座外壳水轮发电机

2、电工作示意图水轮发电机电工作示意图电机的基本概念及结构电机的基本概念及结构汽轮发电机工作示意图电机的基本概念及结构电机的基本概念及结构中小型电动机微型电机电机的基本概念及结构电机的基本概念及结构水力发电厂（溪洛渡7500MW)电机的分类电机的分类n按能量转换方式：按能量转换方式： 发电机、电动机发电机、电动机n按额定工作电压：按额定工作电压： 高压电机（高压电机（UnUn6.0kv)6.0kv)、 中低压电机中低压电机 n按容量（功率）：按容量（功率）： 大型、中型、小型、微型电机大型、中型、小型、微型电机n按电流方向：按电流方向： 直流电机、交流电机直流电机、交流电机 n按工作原理分类：按工

3、作原理分类： 励磁电机、永磁电机、三相电机、单相励磁电机、永磁电机、三相电机、单相 电机、同步电机、异步电机、伺服电机电机、同步电机、异步电机、伺服电机 步进电机、变频电机、调速电机等步进电机、变频电机、调速电机等n按设计工作温度：按设计工作温度： E E、B B、F F、H H、C C级级.电机的基本概念及结构电机的基本概念及结构发电机按能源分为：发电机按能源分为： 水能机、燃能机（燃煤、燃气、燃油）、核电、风电等 电动机按用途分为：电动机按用途分为： 电动工具电动机、家电用电动机、机械设备通用电动机、特种（采矿电机、轧钢电机、轨道牵引电机、潜艇电机、防爆电机 ）电机等等。 种类繁多复杂，难

4、以尽列种类繁多复杂，难以尽列. 电机的基本概念及结构电机的基本概念及结构绝缘材料与电机的基本关联绝缘材料与电机的基本关联电机绝缘的必需和作用电机绝缘的必需和作用 n电流按照设计方式流动电流按照设计方式流动n避免短路避免短路( (保护设计所需存在的电位差保护设计所需存在的电位差) )n保证电机自身的安全和环境与人的安全性保证电机自身的安全和环境与人的安全性 二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料绝缘结构设计依据绝缘结构设计依据n电磁设计电磁设计*设定功率（容量）*额定工作电压等级*工作温度*设计工作寿命 n绝缘技术和材料的发展水平绝缘技术和材料的发展水平 n生产力状况和经济性目标生产力

5、状况和经济性目标 二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料绝缘材料的选择依据绝缘材料的选择依据n电磁设计下的绝缘结构设计和技术要求电磁设计下的绝缘结构设计和技术要求 二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料定子及绝缘结构定子及绝缘结构 定子定子由铁芯和线棒（圈）组成，是电机的固由铁芯和线棒（圈）组成，是电机的固定组件，负责产生感应电动势和输出电压（发电机定组件，负责产生感应电动势和输出电压（发电机），或负责提供需转换机械能所需的能源电流。），或负责提供需转换机械能所需的能源电流。二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料铁芯

6、铁芯-由导磁硅钢片重叠由导磁硅钢片重叠而成而成硅钢片硅钢片漆定子铁芯局部-线棒线棒- 由导线和由导线和主绝缘及防主绝缘及防护结构组成护结构组成（分条式和圈（分条式和圈式两种）式两种）导线的制备导线的制备-成型成型导线的制备-排编二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料圈式线圈主绝缘包扎主绝缘包扎二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料云母带云母带二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料n线棒成型线棒成型VPR线棒线棒VPI线棒线棒固化成型罐固化成型罐二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料定子安装定子安装-下线下线大型发电机定子线棒下线大型发电机定子线棒下线二、

7、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料n定子安装定子安装-下线下线圈式线圈下线（中型高压）圈式线圈下线（中型高压）二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料小型低压电机定子下线后小型低压电机定子下线后二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料机组装配机组装配二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料n定子绝缘结构及材料定子绝缘结构及材料(大型发电机槽部）大型发电机槽部）有换位条形结构无换位圈式导线（局部）线棒截面二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料n主要相关绝缘结构材料主要相关绝缘结构材料n定子主绝缘：定子主绝缘：* 大中型高压电机：大中型高压电机： 云母主

8、绝缘及衍生结构云母主绝缘及衍生结构* 中小型低压电机：中小型低压电机： 漆包线漆膜加浸渍漆配套漆包线漆膜加浸渍漆配套n主绝缘防护：主绝缘防护： 高压防晕结构，高压防晕结构， 端部防潮瓷漆等端部防潮瓷漆等n铁芯绝缘：铁芯绝缘： 硅钢片漆硅钢片漆二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料高压防晕结构防晕保护带n导线绝缘导线绝缘 中高压电机中高压电机*电磁线基本绝缘：电磁线基本绝缘：玻璃绕包线，薄膜绕包线，玻璃绕包线，薄膜绕包线，* 云母绕包云母绕包 线，特种烧结线等线，特种烧结线等股间（匝间）绝缘：股间（匝间）绝缘：圈式线圈采用云母带绕包，薄膜绕包等圈式线圈采用云母带绕包，薄膜绕包等* 排间

9、绝缘：排间绝缘：多胶云母板，玻璃毡多胶复合预浸料多胶云母板，玻璃毡多胶复合预浸料n 换位绝缘：换位绝缘：片云母、复合片云母、复合NHNNHN等等n 换位填充：换位填充：多胶云母板、填充腻子多胶云母板、填充腻子低压电机低压电机* 漆包线漆膜绝缘漆包线漆膜绝缘电机的绝缘结构与材料电机的绝缘结构与材料n槽绝缘槽绝缘 高压电动机高压电动机*DMDDMD、N N纸、纸、NMNNMN、NHNNHN及衍生结构及衍生结构 发电机发电机*复合模压槽衬结构，如云母结构，上胶复合模压槽衬结构，如云母结构，上胶N N纸复合结构，上纸复合结构，上胶玻璃布等胶玻璃布等 低压电机低压电机*绝缘纸、青壳纸复合（如绝缘纸、青壳

10、纸复合（如65206520）、）、DMDDMD二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料槽绝缘结构形态槽绝缘结构形态柔软复合绝缘材料二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料n定子槽内固定绝缘定子槽内固定绝缘 发电机发电机* 以槽楔（加工型、模压型）、楔下垫条、弹性波纹板以槽楔（加工型、模压型）、楔下垫条、弹性波纹板等配套复合结构并辅以槽内适型衬垫材料完成等配套复合结构并辅以槽内适型衬垫材料完成 中小微型电机中小微型电机* 以槽楔（竹质，层压板加工件，引拔件等），槽内适以槽楔（竹质，层压板加工件，引拔件等），槽内适型衬垫与定子一体化浸渍完成型衬垫与定子一体化浸渍完成二、电机的绝缘结

11、构与材料二、电机的绝缘结构与材料n端部连接支撑配套绝缘端部连接支撑配套绝缘* 层压板、绝缘绑环、绝缘支架、成型锥环、加工件、多胶云母带，多胶绑扎带（绳），绝缘盒、灌封胶等电机的绝缘结构与材料电机的绝缘结构与材料成型槽楔波纹板绝缘盒端部装配局部二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料端部绑环、支架端部绑环、支架二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料n汽轮发电机端部汽轮发电机端部二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料1000MW超超临界汽轮发电机定子超超临界汽轮发电机定子二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料不同

12、电机的多种固定绝缘结构形态不同电机的多种固定绝缘结构形态二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料定子主绝缘结构的制造方式定子主绝缘结构的制造方式 少胶少胶VPIVPI（真空压力浸渍）（真空压力浸渍） 多胶模、液压（多胶模、液压（VPR)VPR)二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料转子及绝缘结构转子及绝缘结构 转子转子由旋转轴和磁极组成，是电机的旋转组件由旋转轴和磁极组成，是电机的旋转组件，负责提供旋转磁场（发电机）或机械能输出（电，负责提供旋转磁场（发电机）或机械能输出（电动机）。动机）。二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘

13、结构与材料n旋转轴旋转轴隐型（凹形）磁极隐型（凹形）磁极-下线下线二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料n水电转子工地吊装水电转子工地吊装二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料凸极式磁极凸极式磁极 由磁极线由磁极线圈、磁极托圈、磁极托板、极身绝板、极身绝缘和磁极挂缘和磁极挂件组成件组成二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料凸极式磁极线圈凸极式磁极线圈（水电）（水电）焊焊接接式式扁绕式扁绕式二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料转子转子主要相关绝缘结构材料主要相关绝缘结构材料n高压发电机高压发电机 凸式磁极凸式磁极( (水电水电) )*线圈匝间绝缘：线圈匝

14、间绝缘： 上胶玻璃布、上胶上胶玻璃布、上胶N N纸纸* 磁极托盘：磁极托盘： 成型或加工层压板成型或加工层压板 隐隐( (凹凹) )式磁极式磁极( (火电等火电等) )* 槽槽( (衬衬) )绝缘：绝缘： DMDDMD复合、复合、N N纸复合系列、上胶玻璃胚纸复合系列、上胶玻璃胚 布结构等布结构等 *铜排匝间绝缘：铜排匝间绝缘： 云母绕包、匝间垫条云母绕包、匝间垫条( (层压板层压板) )等等n中小型电机中小型电机* 转子结构设计多样化，一般以绝缘纸、转子结构设计多样化，一般以绝缘纸、DMDDMD复合、薄膜、复合、薄膜、N N纸及复纸及复合系列或辅助浸漆等完成相应绝缘结构。合系列或辅助浸漆等完

15、成相应绝缘结构。支撑连接和紧固绝缘支撑连接和紧固绝缘*绝缘预制件绝缘预制件*层压板加工件层压板加工件*成型保护套环成型保护套环*绝缘螺栓等绝缘螺栓等二、电机的绝缘结构与材料二、电机的绝缘结构与材料三、电机的绝缘材料及制造三、电机的绝缘材料及制造（略）（略）云母带系列主绝缘材料云母带系列主绝缘材料柔软复合系列槽绝缘材料柔软复合系列槽绝缘材料浸渍漆（树脂）类结构无气隙一体化绝缘浸渍漆（树脂）类结构无气隙一体化绝缘材料材料层（模）压、玻璃钢类预制、加工件等固层（模）压、玻璃钢类预制、加工件等固定、支撑系列绝缘材料定、支撑系列绝缘材料 . .详见相关培训及课件详见相关培训及课件 结构形态结构形态水电水电火（核）电火（核）电外观外观体积庞大（矮胖）体积庞大（矮胖）体积较小（瘦长）体积较小（瘦长）线圈（槽）数线圈（槽）数量量多多少少磁极形状外挂凸式隐埋凹式发电机转速低高差异基本原因：差异基本原因： 能源因素能源因素 效率及经济因素效率及经济因素 四、成套电站设备简要四、成套电站设备简要水电、火（核）电区别及主要设计差异水电、火（核）电区别及主要设计差异n水电成套系统水电成套系统落差水坝